• 한국재료학회지
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• 제22권9호
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• pp.445-449
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• 2012

We investigate the effects of redox reaction on preparation of high purity ${\alpha}$-alumina from selectively ground aluminum dross. Preparation procedure of the ${\alpha}$-alumina from the aluminum dross has four steps: i) selective crushing and grinding, ii) leaching process, iii) redox reaction, and iv) precipitation reaction under controlled pH. Aluminum dross supplied from a smelter was ground to separate metallic aluminum. After the separation, the recovered particles were treated with hydrochloric acid(HCl) to leach aluminum as aluminum chloride solution. Then, the aluminum chloride solution was applied to a redox reaction with hydrogen peroxide($H_2O_2$). The pH value of the solution was controlled by addition of ammonia to obtain aluminum hydroxide and to remove other impurities. Then, the obtained aluminum hydroxide was dried at $60^{\circ}C$ and heat-treated at $1300^{\circ}C$ to form ${\alpha}$-alumina. Aluminum dross was found to contain a complex mixture of aluminum metal, aluminum oxide, aluminum nitride, and spinel compounds. Regardless of introduction of the redox reaction, both of the sintered products are composed mainly of ${\alpha}$-alumina. There were fewer impurities in the solution subject to the redox reaction than there were in the solution that was not subject to the redox reaction. The impurities were precipitated by pH control with ammonia solution, and then removed. We can obtain aluminum hydroxide with high purity through control of pH after the redox reaction. Thus, pH control brings a synthesis of ${\alpha}$-alumina with fewer impurities after the redox reaction. Consequently, high purity ${\alpha}$-alumina from aluminum dross can be fabricated through the process by redox reaction.

• 자원리싸이클링
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• 제27권5호
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• pp.61-68
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• 2018

알루미늄 드로스는 알루미늄 용해 공정에서 용탕 표면에 발생하는 산화물 덩어리로서, Salt 유무에 따라 화이트드로스와 블랙드로스로 구분된다. 화이트드로스의 경우 금속 함량이 높아 용해 공정으로 재활용 되지만, 블랙드로스는 금속 함량이 낮고 성분 분리가 어려워 대부분 매립 처리되며, 물과 반응하면 가스와 발열 반응이 일어나 토양오염의 원인으로 작용한다. 하지만 블랙드로스에는 NaCl과 KCl과 같은 Salt 성분과, $Al_2O_3$, MgO와 같은 무기소재가 포함되어 있어 이러한 유가자원을 회수하고 소재화하는 기술 연구가 필요하다. 본 연구에서는 알루미늄 블랙드로스를 재활용하기 위한 공정을 제시하였다. 파쇄-용해(Dissolution)-고액분리-감압증발을 거치는 공정을 통하여 블랙드로스에 존재하는 무기물과 용해성 물질을 분리하였다. 물과 블랙드로스 함량을 제어하여 조건에 따라 분리물의 회수율을 최적화하였으며, 블랙드로스:물 비율이 1:9 일 때 91 wt.%의 Salt flux 회수율을 보임을 확인하였다. 추가적으로, 회수된 무기물을 이용한 제올라이트의 합성을 통하여 블랙드로스의 소재화 가능성을 확인하였다.

• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 1999년도 춘계학술발표회 초록집
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• pp.97-97
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• 1999

Dross formation in the zinc bath is inevitable under any condition as long as coating process on steel strip continues. Thus, bath aluminum and temperature are precisely managed to suppress the increase of dross. Also, excessive dross for normal coating process is generally eliminated physically by bubbling and skimming. Total amount of dross in the bath can be sometimes high enough to cause coating defect. On the other hand, local concentration of dross can make coating defect even with satisfactory level of total amount of dross. Reduction of dross in the bath was attempted by using ceramic foam filter made of mainly alumina. Dross in molten zinc was almost reduced to the levels of solubility of iron and aluminum in molten zinc at $450~460^{\circ}C$. Their solubility levels were confirmed by thermodynamic calculations or DEAL program. Two kinds of filters were tested for dross reduction. One was #20 ppi, porous per inch, and the other #30 ppi filter. Both were effective in reducing the bath dross to the solubility levels at the static state. Bath iron was reduced by 24 wt% and 19 wt% with #20 filter, and by 35 wt% and 29 wt% with #30 filter for GI and GA pot, respectively. Also, ceramic foam filter did not make any harm to the zinc bath composition after filtering test.

• 자원리싸이클링
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• 제10권4호
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• pp.42-47
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• 2001

알루미늄 드로스와 장석을 이용하여 무기발포재의 제조 가능성을 검토하여 폐기물인 알루미늄 드로스의 재활용 및 자원화의 다양성을 제시하기 위한 실험을 행하였다. 소성한 발포재의 경우 장석은 소성온도에서 용해되어 비정질상으로 전이하고 드로스 중의 성분들이 Spinel($MgA1_2$$O_4$)을 형성한다. 장석 55 wt%, 드로스 40 wt%, 벤토나이트 5 wt% 시료의 경우 소성온도 $1220^{\circ}C$에서 소성시간이 증가할수록 밀도는 0.91에서 0.65까지 감소하고, 흡수율은 약 2.5에서 1.7%의 범위의 값을 나타냈다. $1220^{\circ}C$에서 30분 소성할 경우 굽힘강도는 10.8 MPa이며, 열전도도는 0.34 W/m.K로서 최대치를 나타냈다.

• 자원리싸이클링
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• 제5권1호
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• pp.14-20
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• 1996

알루미늄 드로스의 처리는 드로스의 특성과 처리후 발생될 폐드로스의 용도를 고려해서 처리하여야 한다. 이 연구에서는 선정된 시료의 성분과 처리 과정중의 성분변화 등을 조사하였으며, 분급과 같은 예비처리를 하여 드로스 입자가 큰 것은 재용해를 통해서 Al 금속을 바로 회수하고, 입자가 작은 것은 배소, 침출과 같은 예비처리를 해서 드로스 중의 염과 금속성분을 분리, 제거시킴으로써 폐기해야 할 드로스의 양을 줄였다. 드로스를 분급하여 바로 재용해하기 위한 입도의 분급 기준은 $300\mu \;extrm{m}$가 적당하였다. 또, 폐드로스의 재활용을 용이하게 하기 위하여 black 드로스를 처리후 발생된 폐드로스를 배소한 결과 폐드로스에 함유된 대부분의 금속 알루미늄을 알루미나로 산화시킬 수 있었다. 이것으로 보아 폐드로스는 배소하여 함유된 성분들을 산화물 상태로 변화시켜서 알루미나시멘트, 타일과 같은 요업재료나 알루미나 제조원료로 재활용하는 것이 바람직하다.

• 자원리싸이클링
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• 제13권3호
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• pp.50-57
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• 2004

알루미늄 폐드로스는 알루미늄 용해업체에서 발생되는 주요 폐기물 중 하나인데, 주요 성분은 알루미나이며 상당량의 금속 알루미늄이 잔류한다. 알루미늄 폐드로스 내에 잔류하는 금속 알루미늄을 수산화나트륨 용액으로 침출, 분리시켜서 수산화알루미늄으로 제조하는 과정에서 침출잔사가 발생되는데, 침출 후 여과잔사의 주요 성분은 알루미나이다. 본 연구에서는 이 침출잔사를 세척, 건조, 배소하여 알루미나질 캐스타블 내화물과 같은 세라믹 원료로 재활용하는 연구를 수행하였으며, 상용화를 위한 파일롯트 플랜트시험을 수행하였다. 실증 생산라인은 년 간 1,000톤의 폐드로스를 처리하여 약 700톤의 세라믹 원료를 생산할 수 있는 규모이다. 생산라인의 시운전 결과, 개발 기술의 상용화 적용 가능성을 확인하였으며 상용화를 위해서 건조기의 개선과 Na, Fe등 불순 성분들이 시료에 유입되는 것을 줄여야 하는 문제점들을 파악할 수 있었다.

• 자원리싸이클링
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• 제14권2호
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• pp.19-27
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• 2005

알루미늄 폐드로스를 이용한 다공성 경량세라믹의 제조조건을 제시함으로서 폐드로스의 요업용 원료로서의 재활용가능성을 살펴보았다. 알루미늄 폐드로스의 전처리 과정으로 4~7번의 수세와 900$^{\circ}%의 배소를 수행하여 수세와 배소 특성을 살펴보았다. 배소 후 드로스는 XRD분석에 의해 스피넬상이 형성되었다. 배소된 폐드로스는 슬러리 상태로 분쇄되었다. 분쇄시 슬러리의 분산성을 확보하여 고농도의 슬러리를 제조하기 위해 분산조제 첨가량에 따른 분산특성을 살펴보았다. 다공체는 슬러리 발포법을 사용하여 제조되었다. 발포조제로 계면활성제가 첨가되었으며 상온에서 자기체적의 2-3배로 발포된 후 성형-건조되었다. 3배 발포시켜 제조된 다공체는 기공율이 약 84%, bulk 밀도는 약 0.59 g/cm$^3$로 측정되었고, 50~500 ${\mu}m$ 크기범위의 기공들이 형성되었다. 화상해석결과 다공체 표면의 평균기공크기는 약 200 ${\mu}m$ 였다. 알루미늄 폐드로스 성형체는 1150$^{\circ}C-1250$^{\circ}C에서 소결되었으며, SEM관찰결과 1200$^{\circ}C에서 소결특성이 양호한 것으로 나타났다.

• 자원리싸이클링
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• 제6권1호
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• pp.5-10
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• 1997

알루미늄 드로스로부터 알루미늄 회수에 관한 연구를 행하였다. 알루미늄 드로스의 발생량이 가장 많은 중립(1.0~12.0mm)의 드로스를 시료로 하여 $850^{\circ}C$의 용해온도와 용해 2시간에서 염화나트륨과 염화칼륨의 첨가 영향은 40% 첨가시 약 76.9%로 최대 회수율을 얻었으며, 그 이상 첨가는 점성의 증가로 회수율에 별 영향을 미치지 않았다. 한편, 40%의 기본염용제에 NaF, $CaF_2$, $AlF_3$ 및 ${Na}_{3}{AlF}_{6}$ 첨가시 5%에서 최대 회수율을 나타내었으며, 특히 5%의 빙정석 첨가시 약 83.5%의 최대 회수율을 얻을 수 있었다. 그러나 불화물을 5% 이상 첨가시에는 점성이 증가하여 알루미늄 회수율에 큰 영향을 미치지 않았다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제14권10호
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• pp.4672-4678
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• 2013

알루미늄 금속이 용해될 시 대기와 접촉한 용탕 표면에서 생성되는 알루미늄 드로스는 알루미늄 생산 공정에서 발생되는 필수적인 부산물이다. 그러나 알루미늄 드로스의 대부분은 매립에 의한 처리가 이루어지고 있어 환경오염의 원인이 되고 있다. 본 연구에서는 알루미늄 드로스를 재자원화 하여 SCR(Selective Catalytic Reduction) 촉매의 담체에 일부 대체하는 연구를 진행하였다. 재활용 된 알루미늄 드로스를 촉매 원료 $WO_3$, $V_2O_5$, $TiO_2$와 혼합하여 $V_2O_5-WO_3/TiO_2-Al_2O_3$ SCR촉매를 제조하였다. 제조 된 $V_2O_5-WO_3/TiO_2-Al_2O_3$ SCR촉매는 XRD, XRF, BET 분석을 통해 특성평가를 진행 하였으며, 내구성 평가를 통해 $Al_2O_3$ 함량이 증가할수록 V$V_2O_5-WO_3/TiO_2-Al_2O_3$ SCR촉매의 강도가 증가하는 것을 확인 할 수 있었다. MR(Micro-Reactor)을 이용한 촉매 활성평가를 진행하여 촉매의 실사용 온도 $350^{\circ}C{\sim}400^{\circ}C$에서 90%이상의 촉매효율을 나타내었다.

• 한국자원리싸이클링학회:학술대회논문집
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• 한국자원리싸이클링학회 1997년도 춘계학술발표회 연구발표개요집
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• pp.24-25
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• 1997